La industria química cubana y las biorrefinerias de la caña de azúcar necesitan ser cada día más eficientes y competitivas para suplir la demanda de insumos nacionales e insertarse en los mercados globalizados del mundo. La sinergia constituye una vía estratégica empresarial que permite reconfigurar las organizaciones, los métodos y esquemas de dirección, la creación de alianzas, patrones tecnológicos, redes de cooperación y cadenas competitivas. En ese sentido, el objetivo del trabajo se enfoca en proponer una estrategia de desarrollo paulatino que permita lograr una sinergia entre las biorrefinerías de la caña de azúcar y la industria química cubana. Se realizan estudios de vigilancia tecnológica y se elabora una propuesta de oportunidades de desarrollo de productos químicos a partir de productos líderes como el azúcar, el etanol, etileno, el furfural, alcohol furfurílico, tableros, y la sinergia con industrias químicas como la industria del cloro, del petróleo, la industria alimenticia y química en general. Se plantea una herramienta metodológica para la toma decisiones y la evaluación de las propuestas en industrias que requieran modificación, reconversión y modernización de sus sistemas de instalaciones. La sinergia industrial entre las biorrefinerías y la industria química en Cuba, con el aprovechamiento de capacidades e instalaciones, permitirá rescatar y desarrollar nuevos productos, lograr cadenas productivas y competitivas en el modelo económico cubano, así como la reducción de importaciones, con beneficios económicos y ambientales.